物理についてです。 「円柱を斜面に転がした時、滑らずに転がる時と転がらずに滑る時とで、どちらが加速度

物理についてです。
「円柱を斜面に転がした時、滑らずに転がる時と転がらずに滑る時とで、どちらが加速度が大きくなるのか、物理的な理由も付けて答えよ。斜面の角度は同じとする。」という問題についてで、それぞれの加速度を運動方程式などから求めることはできるのですが、転がらず滑る時の方が加速度が大きくなる物理的な理由が明確にわかりません。
運動エネルギーの一部が回転させるためのエネルギーに使われて、速度が落ちるから滑らず転がる時は加速度も小さくなると考えたのですが、この考えは間違っていますか？回答よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： naokita 回答日時： 2020/01/25 09:27

滑る方が速いです。

「転がらずに滑る」という条件なので、摩擦がほぼ０で計算できると考えると理解できます。
つまり、
仮に、89度の傾斜だと考えればよく、
滑るのは、落下とほぼ同等で、
転がるのは、落下に摩擦と回転運動が生じますので、その分が負となり、滑るよりも遅くなります。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2020/01/25 10:34

No.4 回答者： puyo3155 回答日時： 2020/01/25 09:48

滑るのが早い。

回転は円周分長い距離を移動するからです。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2020/01/25 10:34

No.2 回答者： xs200 回答日時： 2020/01/25 09:20

位置エネルギーの一部が回転運動に使われてしまうので回転するほうが加速度は小さい。

慣性モーメントを考えて式を立ててください。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2020/01/25 10:34

No.1 回答者： ほい3 回答日時： 2020/01/25 08:55

回転は、回転エネルギーとして累積だが、滑りは摩擦を伴い熱になって消失する。

だから、回転の方が加速度が大きくなると思う。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2020/01/25 10:34